Los árboles en la selva experimentan temperaturas nocturnas elevadas y una nueva investigación muestra que también puede significar un mayor crecimiento. Foto cortesía del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales.
A medida que el mundo se calienta, ciertas partes se calientan más rápido que otras y es allí donde los investigadores están encontrando pistas sobre el cambio climático que pueden alterar nuestra comprensión del crecimiento de las plantas en general.
Si bien las temperaturas globales promedio han estado aumentando a aproximadamente 0.2 grados Celsius por década desde 1975, los trópicos se han estado calentando un poco más rápido, a una tasa de 0.26 grados por década. Y en la noche tropical de Panamá, las cosas se están poniendo aún más calientes. Los investigadores Alexander Cheesman y Klaus Winter encontraron un aumento de 1.5 grados en la temperatura promedio nocturna durante las últimas cuatro décadas. Al probar lo que ese salto podría significar para las plantas tropicales, la pareja tomó plántulas de higuera y balsa y midió su crecimiento en un rango de temperaturas nocturnas crecientes. Lo que encontraron va en contra de la sabiduría convencional sobre el cambio climático: las plantas tienen más del doble de peso que las plántulas mantenidas en condiciones normales.
El pensamiento tradicional, dice Cheesman, quien recientemente completó su beca post-doctoral con el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, dice que durante el día, las plantas se someten a la fotosíntesis, capturan carbono y por la noche se someten a la respiración, perdiendo carbono. La diferencia entre los dos gobierna el crecimiento de la planta. Las temperaturas más cálidas aumentan la respiración y, por lo tanto, reducen el crecimiento, según el modelo. Pero Cheesman dice que su investigación desafía seriamente esa comprensión bastante simplista de la respiración.
"No se trata solo de la pérdida de carbono porque al perder ese carbono también está haciendo todas estas otras cosas: está produciendo ATP (trifosfato de adenosina), está produciendo precursores metabólicos que luego se pueden usar en la construcción de nuevas células". Con fines productivos de la respiración, Cheesman e Winter pudieron demostrar que el aumento de la temperatura no aumentó la respiración y, por lo tanto, ralentizó el crecimiento, como se esperaba, sino que aumentó ambas.
Utilizando cámaras de ambiente controlado y cámaras abiertas, la pareja probó el crecimiento de dos especies de árboles neotropicales. Las plántulas se mantuvieron a temperaturas diurnas constantes, que coinciden con las del centro de Panamá, y se expusieron a temperaturas nocturnas elevadas que oscilan entre 22 grados y 31 grados Celsius, o 72 grados a 88 grados Fahrenheit.
El último grupo experimentó tasas de crecimiento más del doble que las del primer grupo. Cheesman cree que es probable, sin embargo, que los árboles con crecimiento acelerado dejen de crecer una vez que alcancen cierto tamaño, lo que significa que no necesariamente habrá árboles más grandes en el bosque. "Hay plantas que logran el mismo crecimiento general pero a un ritmo más rápido", explica Cheesman, "por lo que bien podría ser que la rotación de los bosques se vuelva más rápida". "
"Se ha hecho mucho de este trabajo en sistemas agrícolas con plantas de cultivo perennes y anuales y se han demostrado cosas similares allí", pero dice, "con los árboles es fundamentalmente más difícil realizar un experimento para toda la generación, desde la plántula hasta producir plántulas en sí ".
No obstante, Cheesman cree que existe una gran posibilidad de que una mayor respiración podría significar generaciones más cortas, lo que tendría una gran cantidad de implicaciones para los sistemas ecológicos de las plantas.
La tasa más rápida también puede significar una planta más débil. Independientemente de este estudio, otro investigador, Whitman Miller, del Smithsonian Environmental Research Center en Edgewater, Maryland, que trabajaba con pastos marinos descubrió que "el CO2 elevado resultó en un crecimiento más rápido (algo bueno), pero las reducciones de compuestos químicos protectores (algo malo) ) ".
Cheesman dice que el hallazgo se alinea con su propia experiencia estudiando especies tropicales.
"Vemos algo similar en las plántulas", dice. "El aumento de la temperatura durante la noche puede dar como resultado un aumento en la altura de los brotes y un aumento en la longitud del entrenudo entre las hojas y, por lo tanto, tiene implicaciones para cosas como la integridad estructural y el posible movimiento del agua en los árboles maduros". algo que Miller también nota en su trabajo.
Aunque cree que su artículo señala la necesidad de repensar los modelos de crecimiento impulsado por la fotosíntesis, Cheesman reconoce las limitaciones del estudio y las muchas incógnitas.
"Hay advertencias muy importantes en cuanto a que el aumento de las temperaturas nocturnas dará como resultado patrones de precipitación y disponibilidad de agua muy diferentes que pueden tener implicaciones muy profundas en el crecimiento de los árboles", dice, citando una pregunta tan destacada. "Usted tiene una influencia directa de la temperatura y luego muchas influencias indirectas en todo tipo de otras cosas".
Espera que su futura investigación pueda expandir lo que comenzó con Winter. "Estoy interesado en cómo la temperatura interactúa con otros procesos, así que no solo la fotosíntesis y la respiración, sino cosas como la actividad meristemática, el desarrollo de las hojas, todos estos procesos y cómo todos se unen en una respuesta integrada a la temperatura".
